2009年高一物理--万有引力全章练习

2009年高一物理--万有引力全章练习
1．下列说法正确的是 （ ）
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都是错误的
2．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 公式只适用於围绕太阳运行的行星
B. 公式只适用於太阳系中的行星或卫星
C. 公式适用於宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R是这个圆的半径
3．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=k为常数，此常数的大小：（ ）
A．只与恒星质量有关 B．与恒星质量和行星质量均有关
C．只与行星质量有关 D．与恒星和行星的速度有关
4．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（ ）
A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9
5．下列说法正确的有（ ）
A．太阳系中的九大行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．日心说的说法是正确的
6．关于公式中的常量k，下列说法中正确的是（ ）
A. 对于所有星球的行星或卫星，k值都相等 B. 不同星球的行星或卫星，k值不相等
C. k值是一个与星球无关的常量 D. k值是一个与星球有关的常量
7．宇宙飞船在围绕太阳运行的近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年
8．两个绕太阳运行的行星质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，则这两个行星的向心加速度之比为（ ）
A．1：1 B． C． D．
9．地球的质量约为月球的质量的81倍，一飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这飞行器距地心的距离与距月心距离之比为 。
第二节 太阳与行星间的引力同步检测答案
10．在太阳系中，有八大行星绕着太阳运行，按着距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动，那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是 ，运行角速度最大的是 。
11．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（ ）
A．只适用于天体，不适用于地面物体
B．只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体
C．只适用于质点，不适用于实际物体
D．适用于自然界中任意两个物体之间
12．有关万有引力的说法中，正确的有（ ）
A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位
C．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
D．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力
13．假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）
A．根据公式v=ωr，可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2/r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2
C．根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
D．根据上述B和A给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的
14.若某人到达一个行星上，这个行星的半径只有地球的一半，质量也是地球的一半，则在这个行星上此人所受的引力是地球上引力的（ ）
A．1/4 B．1/2 C．1倍 D．2倍
15．绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（ ）
A．不受地球引力作用 B．所受引力全部用来产生向心加速度
C．加速度为零 D．物体可在飞行器悬浮
16．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为（ ）
A．（—1）R B．R C． R D．2R
17．在万有引力定律的公式中，r是（ ）
A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径
B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度
C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离
D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度
18．引力常量很小，说明了 （ ）
A．万有引力很小 B．万有引力很大
C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力
D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大
19.关于引力常量，下列说法中正确的是（ ）
A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小
B．它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算
C．它的数值首次由牛顿测出
D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计
20．在地球赤道上，质量1 kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（ ）
A．103N　　 B．10N C．10-2N　　 D．10-4 N
21．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬300大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
22.若某星球的密度与地球相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（ ）
A. 1/4 B. 4倍 C. 16倍 D. 64倍
23．人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有（ ）
A．轨道半径越大，速度越小，周期越长 B．轨道半径越大，速度越大，周期越短
C．轨道半径越大，速度越大，周期越长 D．轨道半径越小，速度越小，周期越长
24．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（ ） A．周期比为3：1 B．线速度比为1：3
C．向心加速度比为1：9 D．向心力之比为9：2
25．宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（ ）
A．环绕半径 B.环绕速度 C.环绕周期 D.环绕角速度
26.两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是（ ）　
A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比　B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比
　 C．它们所受向心力与其质量成反比 　 D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比
27．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可以用下述哪个式子来估算地球的平均密度（ ）
A. B. C. D.
28．地球半径为R，表面的重力加速度为g，卫星在距地面高R处作匀速圆周运动时,线速度为 ，角速度为 ，加速度为 ，周期为 。
29．某人站在星球上以速度v1竖直上抛一物体，经t秒后物体落回手中，已知星球半径为R，现将此物沿星球表面平抛，要使其不再落回星球，则抛出的速度至少为 。
30.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大
B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小
C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大
D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小
31．甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期比乙小，则（ ）
A．甲距地面的高度比乙小 B．甲的加速度一定比乙小
C．甲的加速度一定比乙大 D．甲的速度一定比乙大
32．如图1-4-1所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则（ ）
A.经过一段时间，它们将同时回到原位置 B.卫星C受到的向心力最小
C.卫星B的周期比C小 D.卫星A的角速度最大
33．人造卫星离地球表面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆轨道运动，设地面上的重力加速度为g，则（ ）
A. B. C. D.
34．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是（ ）
A．T=2π B．T=2π C．T= D．T=
35．若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，那么该行星的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
36．地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为（ ）
A. B. C. D.
37．某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 （ ）
A．10m B．15m C．90m D．360m
38．环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是（ ）
A．60分钟 B．80分钟 C．180分钟 D．25小时
39.图1-5-3中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言（ ）
A.卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为b
C.卫星的轨道可能为c D.同步卫星的轨道只可能为b
40.下面关于同步通信卫星的说法中正确的是（ ）
A. 同步通信卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率都是确定的
B. 同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择. 高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步
C. 我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低
D. 同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小
41.人造卫星环绕地球运动的速率v=，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离，下面哪些说法是正确的？（ ）
A.从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比；
B.从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易；
C.上面环绕速度的表达式是错误的； D.以上说法都错。
42．宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站( )
A．只能从较低轨道上加速 B．只能从较高轨道上加速
C．只能从同空间站同一高度轨道上加速 D．无论在什么轨道上，只要加速都行
43．我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）
Ａ．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 Ｂ．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
Ｃ．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
Ｄ．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
44.假设地球质量不变，而地球半径增大到原来的2倍，那么从地球发射的人造地球卫星第一宇宙速度(球绕速度)大小应为原来的 ( )
A．倍 B．倍 C．倍 D．2倍
45.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要
使卫星的周期变为2T，可能的方法是（ ）
A. R不变，使线速度变为v/2 B. v不变，使轨道半径变为2R
C. 轨道半径变为R D. 无法实现
46．同步通信卫星相对于地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中错误的是（ ）
A. 各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行 B. 同步通信卫星的速率是唯一的
C. 同步通信卫星处于平衡状态 D. 同步通信卫星加速度大小是唯一的
47. 对于人造地球卫星，可以判断 （ ）
A．根据，环绕速度随R的增大而增大
B．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星的角速度减小为原来的一半
C．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星需要的向心力减小为原来的
D．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星需要的向心力减小为原来的
48．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，他们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（　 　）
A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大
C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的加向心速度较大
49．关于人造卫星，下列说法中可能的是（ ）
A．人造卫星环绕地球运行的速率是7.9 km/s B．人造卫星环绕地球运行的速率是5.0 km/s
C．人造卫星环绕地球运行的周期是80 min D．人造卫星环绕地球运行的周期是200 min
50．关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的说法正确的是（ ）
A．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍 B．它能用于我国的电视广播是因为它在北京上空运行
C．它的运行速率比第一宇宙速度大 D．它运行的角速度与地球自转的角速度相同
51. 启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比（ ）
A．速率增大 B．周期减小 C．万有引力减小 D．加速度增大
52．如图1-5-1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有（ ）
A．根据，可知VA＜VB＜VC B．根据万有引力定律，FA＞FB＞FC
C．向心加速度aA＞aB＞aC D．运动一周后，A先回到原地点
53．人造卫星在太空运行中，天线偶然折断，天线将（ ）
A. 继续和卫星一起沿轨道运行 B. 作平抛运动，落向地球
C. 由于惯性，沿轨道切线方向作匀速直线运动，远离地球
D. 作自由落体运动，落向地球
54.某一星球的第一宇宙速度为v,质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是_______.
单元测试
55．以下说法正确的是（ ）
A．质量为m的物体在地球上任何地方其重力均相等
B．把质量为m的物体从地面移到高空上，其重力变小了
C．同一物体在赤道处的重力比在两极处重力大 D．同一物体在任何地方其重量是相同的
56．一个半径比地球大2倍，质量是地球的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的加速度的（ ）
A．6倍 　B．18倍 　 C．4倍 　D．13.5倍
57．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（ ）
A．周期比为3：1 B．线速度比为1：3
C．向心加速度比为1：9 D．向心力之比为1：18
58．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为：（ ）
A．（—1）R B．R C． R D．2R
59．一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（ ）
A. 与卫星的质量无关 B. 与卫星轨道半径的3/2次方有关
C. 与卫星的运动速度成正比 D. 与行星质量M的平方根成正比
60．某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g下列说法错误的是（ ）
A.人造卫星的最小周期为2π B.卫星在距地面高度R处的绕行速度为
C.卫星在距地面高度为R处的重力加速度为g/4
D.地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较少
61．已知地球质量为M，月球的质量为m，月球绕地球的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于（ ）
A. B. C. D.
62．用m表示地球同步通信卫星的质量、h表示卫星离地面的高度、M表示地球的质量、R0表示地球的半径、g0表示地球表面处的重力加速度、T0表示地球自转的周期、ω0表示地球自转的角速度，则地球同步通信卫星的环绕速度v为（ ）
A.ω0（R0+h） B. C. D.
[参考答案]
1．CD 月 2.CD 3. A 4.B 5.AB 6.BD 7.C 8．D 9．9：1
10．海王星 水星 11．D 12．CD 13．CD 14．D 15 ．BD 16．A
17．AC 18．D 19．A B 20．C 21．A 22．D 23．A 24．D 期三 25．CD
26．BD 27．B 28． g 2π 29． 30．BD 31．ACD 32．CD 33．D 34．AD 35．B 36．A 37．A 38．CD 39．BCD 40．ACD 41．A 42．A 43．C 44．B 45．C 46．C 47．C 48．AC 49．ABD 50．D 51．C 52．CD 53．A 54． r=mv2/G
55．B 56．C 57．D 58．A 59．A 60．D 61．B 62．ABD
34．答案：如果万有引力不足以充当向心力，星球就会解体，据万有引力定律和牛顿第二定律得： 得T=2π,又因为M=πρR3,所以T=
62．设地球同步卫星离地心的高度为r,则r =R0+h则环绕速度v =ω0r =ω0（R0+h）.
同步卫星圆周运动由万有引力提供向心力：即G得v =
又有G=mω02,所以r =则v=ω0r=ω0== 故A、B、D正确.
A
B
C
1-4-1
1-5-3
1-5-1